Günlük hayatta kullandığımız basit makinelerin biri de kaldıraçlardır. Basit bir kaldıraç aşağıdaki parçalardan oluşur:

Yukarıdaki resimde gösterilen basit bir kaldıraç şeklidir. Kaldıraçlar herhangi bir yükü, bir destek noktasından yararlanarak kaldıran aletlerdir.

Destek: Bir kaldıracın etrafında hareket ettiği noktadır.
Yük Kolu: Yükün desteğe uzaklığıdır
Kuvvet Kolu: Kuvvetin desteğe uzaklığıdır.

Kaldıraçlarda Kuvvetten Kazanç
Bir kaldıraçta kuvvet kolu yük kolundan büyükse kuvvetten kazanç vardır.
Eğer yük kolu daha büyükse kuvvetten kayıp vardır.
Eğer ikisi de aynıysa ne kazanç ne de kayıp vardır.

Kaldıraç Türleri
Kaldıraçlar kuvvet, yük ve desteğin konumuna göre 3 sınıfa ayrılmaktadır.

1. Desteğin arada olduğu kaldıraçlar
– Bu kaldıraçlarda destek kuvvet ve yükün arasındadır.
– Çift taraflı kaldıraç da denilir.
– Kuvvet kolu yük kolundan daha uzunsa kuvvetten kazanç vardır.
– Kuvvetin yönünü değiştirir
– Makas, pense, tahterevalli, terazi gibi aletler bu kaldıraçlara örnektir.

2. Yükün arada olduğu kaldıraçlar
– Yük, kuvvet ve desteğin arasındadır.
– Tek taraflı kaldıraçtır.
– Kuvvetin yönünü değiştirmez.
– Her zaman kuvvetten kazanç sağlar.
– Her zaman yoldan kayıp vardır.
– Fındık kıracağı, menteşeli kapı, el arabası, gazoz açacağı örnek olarak verilebilir.

3. Kuvvetin arada olduğu kaldıraçlar
– Kuvvet, yük ve desteğin arasındadır.
– Tek taraflı kaldıraçtır.
– Her zaman kuvvetten kayıp vardır.
– Her zaman yoldan kayıp vardır.
– Tenis raketi, cımbız, kürek, Olta, süpürge, maşa gibi araçlar örnek verilebilir.

Dilerseniz denge oyunu oynayarak bilgilerinizi geliştirebilirsiniz.

Tam ekran: https://phet.colorado.edu/sims/html/balancing-act/latest/balancing-act_tr.html

Basit makinede bizin yaptığımız kuvvete giriş kuvveti, basit makinenin oluşturduğu kuvvete çıkış kuvveti denir.

Giriş ve çıkış kuvvetleri basit makinenin durumuna göre değişir.
Kuvvetten kazanç sağlıyorsak giriş kuvveti daha küçüktür. Örneğin;
100N ağırlığındaki yükü 50N ile dengeliyorsak kuvvetten kazanç vardır ve giriş kuvveti daha küçüktür.
100N ağırlığındaki yükü 120N ile dengeliyorsak kuvvetten kayıp vardır ve çıkış kuvveti daha büyüktür.

Bazı durumlarda giriş ve çıkış kuvveti birbirine eşit olabilir. Örneğin sabit makaralarda 100N ağırlığındaki yük yine 100N kuvvetle dengelenir.

Görseli incelediğimizde çıkış kuvveti görülebilir.

Bir basit makinede giriş kuvvetinin basit makine etkisiyle değiştirilmiş hali çıkış kuvvetini oluşturur.
Çıkış kuvveti yükü kaldırmaya yeterse yük hareket eder.

Basit makineler kuvvetle çalışır.
Bizim uyguladığımız kuvvet basit makine tarafından değiştirilir.

Bizim uyguladığımız kuvvete giriş kuvveti, basit makinede oluşan kuvvete çıkış kuvveti denir.

Görüldüğü gibi 1 tonluk yükü kaldırmak için insanın uyguladığı kuvvet giriş kuvvetidir.
Giriş kuvveti, çıkış kuvvetinden büyük veya küçük olabilir.

Yükün ortada olduğu kaldıraçlara örnek verelim;

1. El arabası
El arabasında yük ortadadır. Tuttuğumuz yer kuvvet, yere dokunan tekerlek is destek olur.

2. Ceviz kıracağı

3. Kapı

4. Ayaklarımız.
Ayaklarımızın yere dokunan yeri destek, ağırlığımız yük, bacak arkasındaki kaslarımız kuvveti oluşturur.

Kuvvet ortada kaldıraçlara örnek verelim:

1. Cımbız
Cımbızda kuvvet ortadadır.

2. Kolumuz
Elimizdeki ağırlık yük, kaslarımız kuvvet, dirsek bölümümüz destek olarak kabul edilir. Dışarıdan göremeyiz ama yükü kaldıran kuvvet ön kol kemiklerine bağlanan kaslar tarafından uygulanır.

3. Maşa

4. Tenis raketi

5. Kürek

Kuvvetin ortada bulunduğu kaldıraçlarda kuvvetten kazanç yoktur. Bunun nedeni her zaman kuvvet kolunun yük kolundan kısa kalmasıdır.

Bu tip kaldıraçta yük ve kuvvet birer uçta bulunur. Ortada da destek bulunur.

Desteğin ortada bulunduğu kaldıraçlara örnekler verelim:
1. Tahterevalli

2. Çekiç
Çekiçle çivi sökerken kaldıraç yöntemi kullanılır ve destek ortada kalır.

3. Pense
Pensede destek ortadadır. tuttuğumuz yer kuvvet, tuttuğumuz cisim yüktür.

4. Makas
5. Kayık küreği

Desteğin ortada olduğu kaldıraçlarda kuvvetten kazan desteğin konumuna göre değişir. Eğer destek yüke daha yakın olursa, yani kuvvet kolu daha uzun olursa kuvvetten kazanç oluşur.

Öğrencilerin kaldıraç türlerini daha iyi anlaması için hazırladığımız resimlerden yararlanabilirsiniz.
Örnek resim:

Tüm Resimleri İndirmek İçin Tıklayın